对于大型工程中地应力测试与应用

论文导读：。三维水压裂法的测量手段以及测量原理很早就被专家学者提出，并且得到了广泛的应用。测量时可以选择不同方向的三个钻孔的三维水压裂法测量，此手段假定所有的钻孔处在均匀的应力场内，地应力测试区范围内没有较大的裂隙与断层。此测试手段流程主要是：采取常规三维水压裂法分别对三个以上方向不同的钻孔进行测量，构建数量充
摘 要 随着社会经济的飞速发展以及科学技术的日趋进步，工程建设也得到了很大的发展，也由此延伸至高山峡谷以及江河源头地带，而工程建设的内容主要囊括了大面积的地下厂房、深埋长隧道以及大跨越厂房等，其地质特征也更加的复杂，所以水电工程应该科学合理的对地应力测试手段进行安排。本文主要对大型工程建设过程中的不同地应力测试手段的测试步骤、基本原理、主要特征以及使用条件等进行了详细的介绍，并对比分析不同地应力测试手段的测试结果。
关键词 大型工程；地应力；测试；应用
A 文章编号 1674-6708（2014）122-0098-02
随着社会经济的飞速发展，工程建设也得到了很大的发展，而工程建设的过程中，对地应力测试是不可或缺的阶段，它会直接影响着建筑物设计的安全，还会对工程质量产生很大的影响。基于地应力测试在工程建设中具备的重要作用，地应力测试也在一定程度上得到了很大的突破，而不断的出现了各种测试策略以及试验手段，并且获得了良好的效果。但作为测试地应力的重要手段，例如接触法以及常规水压致裂法等依旧占据着主体的地位。除此之外，在三维测量中对水压致裂法的应用也获得了很大的进步，并在很多工程中被成功的应用。
1 地应力测试手段

1.1 常规水压裂法

现阶段，我国广泛应用的地应力测试手段为常规水压裂法，主要具备以下优点：测试周期短、测试深度大（国内外测试深度最大）、测试周期短；整理资料时不需要参考岩石具有的弹性参数，能够有效的避开参数取值而导致的误差；加压测试钻孔的长度一般是80cm～100cm之间，其岩壁具有非常广的受力范围等。选取该手段进行测试，并对岩体做各项同性、线性以及均匀的线弹性体设想；如果把围岩当做多孔介质时，所加入的流体需要根据达西定律流动于岩体孔隙内。除此之外，把铅直钻孔轴向力假定成主应力，其力的大小和覆岩层具有的自重压力相等。
此测试手段流程主要是：按照钻孔地质特征情况对岩芯段的完整进行确定，通过可膨胀橡胶密封器对其密封处理；泵入液体施压钻孔，且多次重复循环，并全程采集加压时的液体流量和液体压力；通过测试曲线所得出的特征值，并据此对平面应力值进行计算。对主应力方位进行确定时往往应用印模器，测试的过程中把印模器胶筒放置在已压裂段，再继续加压一段时间，其压裂缝则会把印记留在印模胶筒上，并利用定向器使印模器被定向。还需要取出印模器，描绘破裂曲线，并按照定向方位对破裂缝方位角（钻孔横截面最大主应力方位）进行推算。

1.2 三维水压裂法

三维水压裂法地应力测试使常规水压裂法测试地应力具有的仅仅得到钻孔横截面上的地应力情况的局限彻底的被打破，并使其应用范围有效的被扩大。三维水压裂法的测量手段以及测量原理很早就被专家学者提出，并且得到了广泛的应用。测量时可以选择不同方向的三个钻孔的三维水压裂法测量，此手段假定所有的钻孔处在均匀的应力场内，地应力测试区范围内没有较大的裂隙与断层。
此测试手段流程主要是：采取常规三维水压裂法分别对三个以上方向不同的钻孔进行测量，构建数量充足的观测值方程，再联立求解。试验的过程中，存在常规压裂试验破裂缝记录的，每个侧段能够得出三个观测值方程；不存在常规压裂试验破裂缝记录的，每个测段则能够得到一个观测值方程。只要是方向不同的三个钻孔内的其中两个存在一次以上的常规压裂试验破裂缝记录的，则能够对三维地应力情况进行确定。

1.3 套钻孔解除法

套钻孔解除法已经在国内外被广泛的应用，其测试手段和方式也是多样的，测量内容存在着一定的差异，但是测量原理大致是相同的，其测量原理为：在对围岩进行线弹性体假定的前提下，按照岩芯切割前后出现的岩芯变形情况来计算应力。此手段的最大优点为可通过一次测量就能够获得岩石三维应力，其缺点为测试周期长、试验所需人力多、测大型工程中地应力的测试与应用由优秀论文网站www.7ctime.com提供,助您写好论文.试程序复杂以及试验所需物力多等。套钻孔解除法主要有深钻孔套芯解除以及浅钻孔套芯解除等，两种手段的原理大致相同，都归属于测试孔壁的应变元件，存在的差异为前者对定位、安装以及胶接等定位系统进行了改善，从而有效的对钻孔产生的理由进行解决。
浅钻孔套芯解除手段（空心包体式钻孔三向应变计）间接的对孔壁应变进行测量，此应变计则属于改善型，它与其它孔壁应变计进行比较更加的满足应用在完整性差、软弱和多裂隙的岩体内，其测试成功率非常高，并且操作便利。此应变力主要由镶入到环氧树脂筒内的九个应变片三个应变丛构成，其排列规则为相隔120°进行排列。
此测试手段流程主要是：选取比较完整的岩芯段，使其钻进小孔并仔细的进行清洗，再把其放置在安装器，并把应变计装入其中，再进行胶接固化，待套芯解除以后再使前后的读数解除，通过其他试验而得到计算参数，构建出观测值方程组，再通过观测值方程组进行计算。此手段一次测量就能够得到九个观测值方程，再通过最小二乘法的基本原理，就能够获得求解应力分量值的较正规方程组。通过正规方程组则能够解出由钻孔坐标系体现的六个岩体应力分量，再把它们有效的转移至大地坐标系，这样的话就能够得到其主应力方位和主应力。
2 地应力测试手段的应用实例
该工程为位于金沙江上游的梯级电站，其装机为7400MW，计划将在岸的左右两侧设置地下厂房。工区场地处在高山峡谷，其区内还一直保留着高度为两千米到五千米之间的康滇高原山原面，其总体地势为西高东低。此水电站场地处在地质构造活动以及地震活动比较强烈的地带，其具有着复杂的地质环境，构造也非常不稳定。而坝址进厂区位于地震活动频度比较低的区域，所以其构造比较稳定，属于基本稳定区。金沙江位于此工程上游部分到工程区为弧形凸出向北的位置，其流向出现了很大的变化。上游的峡谷段主要流向于南北，自上游峡谷一直到工程峡谷河道顺直，其流向是S60°E，而谷坡坡度在25°～40°之间，谷顶以上右岸缓，左岸陡。坝址所处位置的峡谷长度是三点二千米，是横向谷，其河面枯水期高度为810m，宽在70m～120m之间，水面上坡谷大多是绝壁状，其坡角为50°～论文导读：70°，高度为280m，其谷顶是高山和缓坡，右岸高度是1600m～2300m之间，而左岸高度为1800m～2400m之间。该工程区主要是以灰岩为主的，其坝址区主要有EW、NE、NWW等断层。大型工程中地应力的测试与应用相关范文由写论文的好帮手www.7ctime.com提供,转载请保留.上一页12
70°，高度为280m，其谷顶是高山和缓坡，右岸高度是1600m～2300m之间，而左岸高度为1800m～2400m之间。该工程区主要是以灰岩为主的，其坝址区主要有EW、NE、NWW等断层。大型工程中地应力的测试与应用相关范文由写论文的好帮手{#GetFullDomain}提供,转载请保留.